Ada banyak platform MCU dan begitu seseorang terbiasa dengan satu, mereka umumnya enggan untuk beralih ke platform lain.

Pertanyaan saya adalah: Jika seseorang mulai menggunakan MCU untuk tugas-tugas keperluan umum hari ini, bagaimana cara memilihnya? Apa nilai jual unik dari platform yang berbeda?

Setahun berlalu, saya memberi ceramah tentang masalah memilih mikrokontroler (butuh sekitar 1,5 jam). Para hadirin adalah pemrogram dan pembuat perangkat lunak tingkat tinggi. Mayoritas audiens tidak memiliki pengalaman μC sebelumnya, sisanya hanya bermain dengan Arduino. Penghitungan kepala di antara penonton adalah sekitar 30. Jadi, ini adalah multicast, bukan klinik satu-satu.

Slide kunci dalam pembicaraan adalah ini:

Ukuran

untuk membandingkan mikrokontroler. Daftar ini dalam urutan menurun.

• Lingkungan pengembangan (rantai alat)
  • Pengembangan lingkungan
  • Apakah saya menyebutkan lingkungan pengembangan?
• Dukung
  • Catatan aplikasi
  • Dukungan sebaya: pengetahuan suku, teman, forum, dan kode [sic]
• fitur
  • Ingatan
  • Periferal
  • Kecakapan perhitungan
• Konsumsi daya
• Biaya

ps

Saya harus mendefinisikan ruang lingkup dimana jawaban saya terbatas. Saya melihat pertanyaan pemilihan platform ini melalui dua jenis lensa. Yang pertama adalah prototyper. Yang kedua adalah pengembang peralatan profesional dengan harga jalan di urutan $ 3k dan jumlah dalam ratusan tahun. Lensa penghobi juga tidak jauh. Dalam kasus ini, biaya tambahan mikrokontroler kecil, dibandingkan dengan biaya pengembangan, atau dengan biaya peralatan profesional yang digunakan mikrokontroler.

Tentu saja ada perspektif produksi massal yang sangat berbeda. Ketika seseorang memilih mikrokontroler untuk perangkat murah yang akan diproduksi dalam jumlah besar (mainan utama adalah contoh yang baik), mereka akan didorong oleh biaya perangkat keras. Penghematan sederhana dalam biaya perangkat keras dikalikan dengan volume produksi yang besar (dalam ratusan ribu atau lebih) dapat membenarkan rasa sakit menggunakan lingkungan pengembangan yang sulit dan mikrokontroler harga murah dengan dukungan mediochre.

Karena pertanyaan ini belum cukup menghasilkan perbandingan platform yang saya harapkan, saya telah berusaha membuat sendiri dengan mempelajari literatur serta jawaban lainnya. Mungkin ini bisa membantu orang lain di masa depan.

Harap beri tahu saya jika ada kesalahan atau jika ada informasi yang bisa saya tambahkan.

Perbandingan Platform

Catatan tentang perbandingan:

• IDE: komentar berhubungan dengan versi gratis

PIC:

• sejauh ini chip entry-level termurah
• banyak yang memiliki regulator tegangan internal
• dengan harga tertentu, biasanya memiliki periferal yang lebih banyak dan lebih baik
• kuasi standar industri: perpustakaan yang sangat baik dan dukungan pengembang
• IDE: NetBeans berbasis, luar biasa, termasuk simulasi offline penuh dan debugging
• debuggers pihak ketiga: sekitar $ 25
• berbagai paket
• nilai jual unik: 1. XLP = perangkat berdaya rendah ekstra tersedia; 2. banyak chip modern memiliki Modul Penginderaan Kapasitif untuk tombol sentuh, dll.

AVR:

• AVR umumnya tertinggal di belakang perangkat yang teratur dan sedikit lebih mahal. Secara keseluruhan, bagaimanapun, AVR sangat mirip dengan PICs dalam fungsi dan harga.
• Chip AVR 8bit lebih cepat daripada chip PIC 8bit
• emulator pihak ketiga: sekitar $ 20
• berbagai paket

Arm Cortex-M:

• arsitektur prosesor modern: tidak ada perbankan memori, multi-tasking yang baik
• sejauh ini perangkat 32 bit termurah
• cukup mudah untuk berpindah antara chip yang berbeda dan produsen yang berbeda
• perangkat umumnya memerlukan lebih banyak komponen eksternal daripada PICs
• perangkat USB yang sangat murah dengan ROM bootloader: NXP LPC1342 / LPC1343
• dukungan perpustakaan yang wajar
• IDE: masuk akal, tidak ada simulasi offline
• Antarmuka SWD memungkinkan pemrograman dalam sistem, debugging dan pelacakan dengan perangkat keras yang mudah dibangun (
• chip NXP murah hanya datang dalam paket kecil-kecilan atau tanpa pin
• nilai jual: 1. platform 32bit termurah; 2. platform termurah dengan bootloader USB ROM

PSoc: (dari jawaban Rocketmagnet)

• raja ketika datang ke periferal analog: chip yang diberikan dapat dikonfigurasi ulang secara internal untuk menyediakan periferal analog dan digital yang berbeda
• secara signifikan lebih mahal daripada PICs
• IDE: luar biasa
• Programmer $ 88 (apakah ini memungkinkan debugging?)
• hanya paket SMD

Propeller: (dari jawaban Rocketmagnet)

• multi-core MCU: core yang berbeda dapat bekerja secara simultan pada tugas yang berbeda
• menghilangkan / mengurangi kebutuhan (?) untuk interupsi tradisional
• beberapa periferal perangkat keras, harus secara eksplisit diberi kode untuk dijalankan pada salah satu inti, memberikan fleksibilitas luar biasa
• lemah ketika datang ke periferal analog
• IDE: luar biasa
• Paket DIP tersedia

Perbandingan dengan Aplikasi

USB:

"Legenda" untuk daftar di bawah ini:

• bootloader = bootloader USB yang diprogram sebelumnya
• regulator tegangan = dapat diaktifkan dari bus tanpa regulator eksternal
• pullups = tidak perlu untuk pullup eksternal
• pencocokan impedansi = tidak perlu resistor pencocokan eksternal
• osilator presisi = tidak perlu untuk kristal eksternal

Properti perangkat yang paling murah: (dalam kisaran harga pesanan)

• PIC: 8bit, pengatur tegangan, kecepatan dan kecepatan penuh, pullups, pencocokan impedansi, perlindungan ESD
• NXP: 32bit, bootloader, hanya kecepatan penuh, perlindungan ESD
• Freescale: 8bit, hanya kecepatan rendah, regulator tegangan, pencocokan impedansi, perlindungan ESD
• Atmel: 8bit, bootloader, hanya kecepatan penuh, regulator tegangan, pullup, perlindungan ESD
• STM: 32bit, bootloader, hanya kecepatan penuh, pullup, pencocokan impedansi, perlindungan ESD
• Laboratorium Silikon: 8bit, pengatur tegangan, kecepatan dan kecepatan penuh, pullups, pencocokan impedansi, osilator presisi
• TI: 32bit, bootloader, kecepatan rendah dan penuh, properti lainnya tidak diketahui
• PSoc: dapat dikonfigurasi sebagai modul, properti lainnya tidak dikenal
• Baling-baling: 32 bit, hanya bitbanging

Ethernet:

• PIC: perangkat termurah dengan PHY terintegrasi

MCU pilihan Anda sangat tergantung pada jenis proyek yang akan Anda kerjakan. Apakah Anda membuat perangkat volume tinggi, super-murah dan sederhana seperti lampu sepeda berkedip? Apakah Anda mengembangkan robot prototipe kompleks yang harus berhadapan dengan banyak perangkat dan sensor IO yang aneh?

Saya kebanyakan mengerjakan yang terakhir. Masalah utama bagi saya adalah mencoba menemukan mikrokontroler yang memiliki perangkat periferal yang saya inginkan. Ini sangat sulit karena persyaratan kami tampaknya tidak menjadi arus utama. Kami menginginkan hal-hal seperti 5 saluran PWM, 5 decoder Quadrature, 2 port SPI non-standar, dan UART dengan IO yang dinegasikan.

Satu-satunya MCU yang saya lihat yang dapat menangani persyaratan semacam itu dengan mudah adalah PSoC dan Propeller.

Propeller pada dasarnya adalah delapan MCU 32-bit dalam satu chip. Jika Anda menginginkan beberapa jenis periferal, Anda cukup memprogram salah satu MCU untuk melakukan pekerjaan itu. Jadi, Anda dapat memiliki apa pun yang Anda inginkan.

PSoC datang dengan dua rasa, 3 dan 5. 3 adalah inti 8.051, dan 5 adalah korteks M3 ARM. Juga termasuk dalam chip adalah blok digital dan analog yang dapat dikonfigurasi ulang yang dapat dibuat menjadi berbagai periferal: ADC, filter, op-amp, DAC, SPI, UART, decoder quadrature, generator CRC, dll.

Lingkungan pengembangan fantastis. Anda memiliki pengeditan kode sumber yang biasa untuk IDE biasa, tetapi Anda juga memiliki editor skematik. Anda benar-benar dapat menghubungkan sirkuit digital yang Anda suka, menghubungkan periferal dengan gerbang, flipflop, dll. Butuh 5 PWM? Mudah, masukkan saja ke dalam skema, pasang kabelnya, dan pergilah. Anda bahkan dapat menulis perangkat Anda sendiri di Verilog jika Anda menginginkan sesuatu yang tidak disediakan. Banyak aplikasi Anda dapat dengan mudah diimplementasikan dalam perangkat keras semacam ini.

Manfaat sebenarnya adalah Anda dapat bertahan dengan satu chip, mengetahui bahwa itu dapat menangani banyak sekali proyek yang ingin Anda lakukan di masa depan. Apa yang saya anggap menjengkelkan tentang PICs adalah terus-menerus menjelajahi puluhan perangkat mencari perangkat yang memiliki set perangkat khusus yang saya butuhkan. Sekarang saya tidak punya masalah itu.

Bagi saya persyaratan yang paling penting adalah jika perangkat / IDE didukung dengan baik pada PC non-Windows (Linux). Ternyata bagi saya Atmel AVR memiliki dukungan (open source) yang lebih baik daripada PIC.

• AVR @ wikipedia
• Arduino @ wikipedia
• Panduan pemilihan 8 dan 32 bit di vendor (Atmel)

Menggunakan lebih dari satu platform tidak apa-apa. Memilih yang terbaik untuk setiap pekerjaan dan juga ketersediaan kode dan contoh yang terkait dengan pekerjaan tersebut.

Sebagian besar dari mereka memiliki alat pengembangan yang baik, Arduino memiliki studio visual, pic memiliki alat yang hebat dan begitu juga yang lainnya. Jadi, bagi saya, seberapa cepat dan mudah saya dapat menyelesaikan pekerjaan dengan baik, + berapa banyak orang open source yang mengerjakan hal yang sama?

Microcontrollers adalah dunia yang berubah dengan cepat, ada banyak keuntungan dari belajar pada chip "in" saat ini dan IDE paling populer yang paling terkenal adalah mendapatkan bantuan dari komunitas. Sebagai orang PIC, saya akan mengatakan Aduino mungkin memiliki IDE dan papan pengembangan terbaik untuk pemula saat ini dan Anda dapat menambahkan banyak ke papan aduino dasar tanpa menyentuh besi solder.

Siapa pun yang menggunakan aduino untuk hal-hal kehidupan nyata mungkin ingin segera pindah tetapi pada saat itu Anda akan belajar banyak elektronik digital dasar dan sub-set C yang baik untuk dengan mudah menggunakan sesuatu yang lebih cocok.

Seperti seseorang telah menyebutkan Anda memilih chip untuk proyek Anda, saya telah melihat beberapa proyek menggunakan chip ARM sebagai sensor suhu sederhana atau konverter AD, cara yang sama saya telah melihat aduinos dan PIC 16 didorong ke batas mereka untuk menghasilkan permainan penjajah luar angkasa, FPGA's benar-benar galat dan bagus untuk memahami HDL jika Anda serius masuk ke desain elektronik .. tapi sayangnya tidak ada banyak proyek di luar sana di dunia nyata di mana Anda akan perlu menggunakan satu pekerjaan yang paling volume rendah, desain cepat dan harga dibatasi dan ini adalah tempat bit 8C berkuasa

Karena banyak dari jawaban yang diposting berfokus pada penggunaan hobi, inilah berbagai rekomendasi yang ditujukan hanya untuk pengembang profesional.

Persyaratan minimum
jika MCU tidak memenuhi semua ini, tidak boleh digunakan.

• Telah berproduksi setidaknya selama 1 tahun.
• Silicon errata tersedia dan telah direvisi setidaknya satu kali.
• Pengawas internal.
• Deteksi tegangan rendah / brownout internal.
• Memori flash on-chip.
• Perlindungan ESD.
• JTAG / SWD atau antarmuka debugging satu kawat.
• Inti menggunakan 8 bit byte dan 2's penandatanganan komplemen.
• Sampel dan papan evaluasi sudah tersedia.
• Memiliki dukungan teknis responsif langsung dari pabrikan.

Tanda-tanda peringatan - Perangkat keras MCU
Ini adalah hal-hal yang tidak boleh Anda buang waktu di tahun 2019.

• Mode pengalamatan yang tidak jelas yang harus ditangani oleh programmer. Termasuk penggunaan kata kunci yang tidak jelas dan tidak standar untuk mengakses data ROM.
• Memori tumpukan parah atau batasan kedalaman tumpukan.
• 16 bit int, yang pada gilirannya dilengkapi dengan semua bahaya tersembunyi dari promosi integer bahasa C.
• Tidak dapat melakukan aritmatika 16 atau 32 bit tanpa mulai mendidih.
• Tidak menjebak jika Anda mengeksekusi kode di bagian data.
• Tidak ada buffer jejak instruksi.
• Hadir dengan periferal perangkat keras eksotis yang tidak dapat Anda gunakan.

Tanda-tanda peringatan - rantai alat

• Bergantung pada simulator perangkat lunak di PC atau beberapa jenis bootloader, alih-alih mem-flash seluruh MCU dan menggunakan eksekusi / debugging on-chip.
• Tidak datang dengan driver / contoh / perpustakaan yang dibuat sebelumnya yang ditulis oleh para profesional. Bergantung pada devs yang menciptakan kembali roda, atau forum internet / sumber terbuka.
• CRT untuk kompiler C tidak memenuhi persyaratan yang tercantum di sini .
• C compiler dilengkapi dengan daftar panjang fitur C standar yang tidak didukung.
• Kompiler C masih tidak mendukung C11 (terlepas dari apakah Anda bermaksud menggunakannya atau tidak).
• IDE memunculkan beberapa kesalahan linker aneh pada Anda saat pertama kali Anda mencoba program "hello world".
• Menghadapi banyak bug IDE atau kompiler selama minggu-minggu pertama penggunaan.

Jika Anda pergi untuk tugas-tugas tujuan umum yang dapat memiliki pemrosesan analog dan digital maka saya lebih suka PSoC untuk IDE, Debugger dan banyak hal yang dapat Anda lakukan dengan itu.

Saya telah menggunakan PSoC3 di kampus untuk proyek-proyek saya dan cukup sederhana untuk dikuasai. Satu-satunya hal adalah jika Anda memerlukan beberapa chip kinerja, Anda masih harus mendapatkannya secara terpisah. Ini memiliki port yang cukup baik. Jadi jika Anda mencari beberapa chip kinerja bersama dengan kit pengembangan, lebih baik pergi untuk komponen yang terpisah.